intro cco 2
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Introduo a CinciaIntroduo a Cincia
da Computaoda Computao
Christiano Colen Venancio CCO UNIPAC - Ipatinga
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Componentes de umSistema de Computao
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EntradaEntrada
ProcessamentoProcessamento
ArmazenamentoArmazenamento
SadaSada
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UCP Unidade Central de
Processamento Componente vital do sistema, pois
alm de efetivamente realizar as
aes finais (operaes matemticascom os dados), interpreta o tipo e omodo de execuo de uma instruo,
bem como controla quando e o quedeve ser realizado pelos demaiscomponentes, emitindo para isso
sinais apropriados de controle.
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Memria Os programas e dados so
armazenados nela para execuo
imediata (,e,ria principal e cache) oupara a execuo ou uso de posterior(memria secundria).
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Dispositivos de Entrada e
Sada Permitem que o sistema de computao se
comunique com o mundo exterior,
realizando ainda, alm da interligao, aconverso das linguagens do sistema paraa linguagem do meio exterior (caracteresde nossas linguagens) e vice-versa.
Os seres humanos entendem smboloscomo A,b,. , (. + , porm os computadoress compreendem 0 e 1.
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Dispositivos de Entrada e
Sada O teclado (dispositivo de entrada) interliga
o usurio e o computador permitindo a
comunicao entre ambos atravs do usode suas teclas. Ao ser pressionada a teclacorrespondente ao caractere A, porexemplo, os circuitos eletrnicos existentesno teclado convertem a pressomecnica em um grupo de sinais eltricos,alguns com voltagem alta (bit 1) e outroscom voltagem baixa (bit 0), quecorresponde, para o computador, aocaractere A.
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Dispositivos de Entrada e
Sada Os dispositivos de sada operam de
modo semelhante, porm em sentido
inverso, isto , do computador para oexterior, convertendo os sinaiseltricos internos em smbolos
conhecidos pelos humanos
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Os sistemas atuais, embora maispotentes, possuem os mesmos
componentes bsicos e realizam suasfunes essenciais orientadas pelosmesmos conceitos dos primeiros
computadores: Dados e instrues so armazenados em
uma memria do tipo que escreva erecupera (leitura)
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O contedo da memria endereadoconforme a sua posio,
independentemente do tipo dainformao nele contido; A execuo das instrues ocorre de
forma sequencial ( a no ser que umainstruo especfica mudemomentaneamente a sequencia) , umaem seguida outra.
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Representao dasInformaes
O Bit, o caractere, o byte e a
palavra
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Representao das
Informaes Para que uma mquina pudesse
representar eletricamente todos os
smbolos utilizados na linguagemhumana, seriam necessrios mais de100 diferentes valores de voltagem.
Uma mquina assim seria de difcilconstruo para fins comerciais epossivelmente teria uma
confiabilidade muito baixa.
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Representao das
Informaes Por que ento uma mquina binria?
Mais simples e confivel projetar o
circuito capaz de gerar e manipular omenor nmero possvel de valoresdistintos (0 e 1)
Mais simples o emprego da lgicabooleana ( SIM/NO, ABERTO/FECHADO,ACIMA/ABAIXO, LIGADO/DESLIGAO, etc)
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Representao das
Informaes O menor elemento disponvel de uma
linguagem o caractere ( em
portugus de A a Z e os nmeros de 0a 9.
A menor unidade armazenvel em um
computador o algarismo binrio, oudgito binrio, conhecido como bit(binary digit)
O bit pode ter somente dois valores: 0
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Representao das
Informaes O caractere sozinho pouco ou nada
significa como informao til. O bit pouco pode representar
isoladamente. Por isso as informaesmanipuladas por um computador so
codificadas em grupos ordenados debits, de modo a terem um significadotil
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Representao das
Informaes Podemos definir alguns exemplos:
5 bits por caractere - 32 smbolos
diferentes 6 bits por caractere 64 smbolos
diferentes IBM definiu o byte: Grupo ordenado de
8 bits, tratados de forma individual,como unidade de armazenamento etransferncia.
Caractere e byte so sinnimos.
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Representao das
Informaes K Kilobytes ( mil vezes 1 byte) M Megabytes ( um milho vezes 1
byte) G Gigabytes ( um bilho vezes 1
byte) T Terabytes ( um trilho vezes 1
byte)
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1 K = 1024 unidades ( 2 10) 1 M = 1.048.576 unidades 2 10 x 2 10
1 G = 1.073.741.824 unidades 2 10 x 210 X 2 10
Tera = 2 40
Peta = 2 50
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Exemplos: 1K = 1024 1M = 1024 * 1024=1.048.576 1G = 1024M = 1.048.576K = 1.048.576 *
1024 = 1.073.741.824
256K = 256 * 1024 = 262.124 64M = 64*1024 * 1024 = 65.536K =
65.536 * 1024 = 67.108.864
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Representao das
informaes O termo caractere mais empregado
para fins comerciais (propaganda,
apresentaes a pessoas nofamiliarizadas com os termos dacomputao), enquanto byte
empregado mais na linguagemtcnica.
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Estruturas de informaes Computadores
Bit Byte e
caractere Palavra
Registro Arquivo Banco de dados
Linguagensdos humanos
Caractere Palavra Frases
Textos Livros
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Representao das
informaes A palavra nos computadores um
valor fixo e constante para um dado
processador (32 bits, 64 bits),diferentemente das linguagens doshumanos onde as palavras tm
quantidades variveis de caracteres(mesa, automvel)
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Representao das
informaes Byte - valor relacionado unidade de
armazenamento Palavra - valor que indica a unidade
de transferncia e processamento A UCP processa valores representados
por uma quantidade de bits igual dapalavra, indicando assim a capacidadede processamento do sistema
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Representao das
informaes Todo processamento em u
computador consiste na manipulao
de dados segundo um conjunto deinstrues que, globalmentechamamos de programa.
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Representao das
informaes Para que seja possvel individualizar
grupos diferentes de informaes ( o
conjunto de dados de um programaconstitui um grupo diferente do conjuntode dados de outro programa) ossistemas operacionais (programas que
controlam o armazenamento erecuperao dessas informaes paraentrada, sada ou guarda em memria
secundria) estruturam esses grupos de
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Representao das
informaes Arquivo de informaes (ou dados) :
Conjunto formado por dados (ou
informaes) de um mesmo tipo oupara uma mesma aplicao. Exemplo:Arquivo de alunos de uma turma.
Registros: itens individuais deinformao. Exemplo: cada aluno doarquivo de alunos.
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Representao das
informaes A estrutura de armazenamento e
recuperao de informaes na
memria secundria e um sistema decomputao concebida segundo oconceito de arquivos e registros.
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Representao das
informaes Na memria secundria o sistema
operacional pode guardar informaes
em grupos para obter maior eficinciana transferncia com a memriaprincipal
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Classificao de sistemas
de computao Microcomputadores (desktops,
laptops, notebooks, palmtops) Estaes de trabalho ( workstations) minicomputadores computadores de grande porte
(mainframes) supercomputadores
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Microcomputadores Usados em larga escala nas empresas
e como computadores pessoais. Surgiu em 1974. Tamanho e
capacidade de processamento menorem relao aos sistemas existentes na
poca. nico usurio
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Microcomputadores Desktops
3 unidades fisicamente separadas em
cima de uma mesa: UCP ( ou CPU), vdeoe teclado. Pode ter uma variao,chamada torre.
Notebooks: Menor que os desktops, portteis, usam
baterias Dos portteis tem as maiores dimenses.
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Microcomputadores Laptops
So os notebooks com dimenses
menores Palmtops
Notebooks quase do tamanho da palma
de nossas mos
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Estao de trabalho Projetado para realizar tarefas mais
pesadas, em reas cientficas, desenhoscomplexos, clculos matemticos,etc
Potncia de clculo e velocidade de
processamento similar a de umminicomputador
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Minicomputador Suportar o processamento de
mltiplos usurios e programas Manipula diversos dispositivos de
entrada e sada Sistemas operacionais mais
sofisticados Praticamente no so mais fabricados
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Computador de Grande
Porte Manuseiam considervel volume de
dados e executam simultaneamente
programas de uma quantidade deusurios
Podem interagir com centenas de
usurios
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Supercomputador Projetado para realizar grandes
quantidades de clculos o mais
rapidamente possvel Mquinas assim podem realizar 2
bilhes de operaes matemticas por
segundo Manipulam mais de um bilho de
cluals de memria
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Notebook Desktop
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PalmTop
SuperComputador Cray T90
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44Mainframe IBM - 1952
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45Mainframe IBM - 1959
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Medidas de Desempenho Tempo de Resposta: medida ligada ao
desempenho mais global do sistema e
no de um ou outro componente.Perodo de tempo gasto entre oinstante em que o usurio iniciou uma
solicitao ou interrogao e oinstante em que o sistema apresentouao usurio a sua resposta ou atendeu sua solicitao. Ex. Saldo bancrio
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Medidas de Desempenho Vazo (throughput): Define a
quantidade de aes ou transaes
que pode ser realizada por umsistema na unidade de tempo. Porexemplo, a quantidade de
atualizaes que pode ser feita emum sistema de controle do estoque.
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EXERCCIOS
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